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SFP 2006 – “Le cose e i fenomeni termici”V. Montel, M. Perosino , G. Rinaudo

Le “cose” e i fenomeni termici

Le “cose” e i fenomeni termici

In questo modulo :

ü come e dove si parla del tema nelle indicazioni nazionali per i

piani personalizzati delle attività educative della scuola

dell’infanzia

ü approfondimenti disciplinari a livello adulto sui materiali e sui

fenomeni termici: ciò che dovete conoscere, per utilizzare con

sicurezza i concetti fisici

ü come parlarne e che cosa fare con i bimbi

ü alcuni esempi di attività sviluppati in dettaglio

ü domande ed esercizi

Le “cose” e i fenomeni termici nelle indicazioni nazionali

ü Corpo, movimento, salute:

4. Curare in autonomia la propria persona, gli oggetti personali, gli ambienti e imateriali comuni

ü Fruizione e produzione di messaggi:

6. Disegnare, dipingere, modellare, dare forma e colore all’esperienza,individualmente e in gruppo, con una varietà creativa di strumenti e materiali,“lasciando traccia di sé”

8. Incontrare diverse espressioni di arte visiva e plastica presenti nel territorioper capire quali corrispondono ai propri gusti e consentono una più creativa esoddisfacente espressione del proprio mondo

ü Esplorare, conoscere, progettare:

3. Toccare, guardare, ascoltare, fiutare, assaggiare qualcosa e dire che cosa si ètoccato, visto, udito, odorato, gustato, ricercando la proprietà dei termini.

4. Contare oggetti, immagini, persone; aggiungere, togliere e valutare laquantità; ordinare e raggruppare per colore, forma, grandezza ecc.

6. Localizzare e collocare se stesso, oggetti e persone in situazioni spaziali,eseguire percorsi o organizzare spazi sulla base di indicazioni verbali e/o nonverbali, guidare in maniera verbale e/o non verbale il percorso di altri, oppurela loro azione organizzativa riguardante la distribuzione di oggetti e personein uno spazio noto.

Le “cose” e i fenomeni termici nelle indicazioni nazionali

ü Esplorare, conoscere, progettare:

7. Manipolare, smontare, montare, piantare, legare ecc., seguendo un progettoproprio o di gruppo, oppure istruzioni d’uso ricevute

9. Adoperare lo schema investigativo del "chi, che cosa, quando, come, perché?"per risolvere problemi, chiarire situazioni, raccontare fatti, spiegare processi.

10. Commentare, individuare collegamenti, operare semplici inferenze, proporreipotesi esplicative di problemi

12. Ricordare e ricostruire attraverso diverse forme di documentazione quello chesi è visto, fatto, sentito, e scoprire che il ricordo e la ricostruzione possono anchedifferenziarsi.

Le “cose” e i fenomeni termici nelle indicazioni nazionali

Approfondimenti disciplinaria livello adulto

Concetti su cui riflettere:

Ø Le cose

- I concetti di “massa”, “volume”, “peso” e “forza peso”

- Il concetti di densità

- Gli stati di aggregazione della materia

Ø Fenomeni termici

- Lo stato termico degli oggetti e la temperatura

- Il calore: raffreddamento e riscaldamento

- Conducibilità termica

- Trasformazioni fisiche della materia: i passaggi di stato

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Le cose: massa e peso (1)Nel linguaggio comune

la parola “peso” è utilizzata per indicare cose diverse

Esempi:“Quanto pesi?” “55 kg”

“Mi dia 2 etti di prosciutto”“1 kg di pane per favore”

“Non riesco a sollevarlo, pesa troppo!!”

due diversi significati a seconda del contesto:

• peso come quantità di materia

• peso come forza che attira verso il basso

Nel linguaggio scientifico, si distinguono i due concetti.Non si parla di peso per evitare ambiguità

Si parla di:

MASSA

FORZA PESO

Le cose: massa e peso (2)

MASSA E FORZA PESO SONO DUE GRANDEZZE DIVERSE

Massa: è una grandezza legata alla quantità di materia di cuiè composto un oggetto

Forza Peso: è la forza con cui l’oggetto viene attratto verso il basso

Un astronauta sulla Luna …

La massa non cambia

La forza peso cambia!

La massa

Unità di misura della massa: il kilogrammo [kg]

La massa è una grandezza caratteristica dell’oggetto, che non cambia aseconda del contesto in cui l’oggetto si trova, essendo legata alla quantità

di materia di cui esso è composto.

Un sottomultiplo utile del kilogrammo:

il grammo (simbolo g): 1000 g = 1 kg

NOTA: con i bimbi conviene usare la parola “peso”, che è piùfamigliare, anche nel significato di “massa”

La forza peso (1)

La forza peso è la forza con cui l’oggetto viene attratto verso il basso.Non è una caratteristica del corpo, ma dipende, oltre che dalla massa,

dall’accelerazione di gravità

Relazione tra forza peso (P)e massa (m)

P = m · g

con g = accelerazione di gravità

Unità di misura della forza peso: il newton [N]

La forza peso (2)

Accelerazione con cui i corpi sono attirati verso la Luna: g: 1,6 m/s2

Un esempio: Il peso sulla Luna di una donna di con una massa di 50 kg è:

P = 50 · 1,6 = 80 N

Un esempio: Il peso sulla Terra di una donna di con una massa di 50 kg è:

P = 50 · 9,8 = 490 N

Accelerazione con cui i corpi sono attirati verso la Terra: g: 9,8 m/s2

Massa e volumeMassa e volume vengono spesso confusi quando sipensa alla “quantità di materia” .Ciò è naturale perché, confrontando oggetti fatti dellostesso materiale, l’oggetto più “grosso” ha un volumemaggiore e pesa di più.

Massa e volume- sono due grandezze fisiche diverse- si misurano con strumenti diversi (barattolo graduato il

volume, bilancia la massa)- hanno diverse unità di misura (cm3 il volume, g la massa)- NON sono equivalenti

la sabbia in questabottiglietta

ha un volume di 300 cm3

pesa 500 g

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La densità (1)

Vm

d =

La densità:fornisce informazioni sulla quantità di materia

per unità di spazio occupato

33 mkg

1000cm

g=

3mkg

Unità di misura: densità

Se si raddoppia il volume, la massa raddoppia:la massa è direttamente proporzionale al volumeLa costante d si chiama “densità” o “peso specifico”

Vdm ⋅=

La densità (2)

La densità dipende dal materiale di cui è fatto il corpo.

Ad esempio,

- l’acqua ha una densità di 1g/cm3, quindi minore di quella della sabbia

- il ferro ha una densità di circa 8g/cm3 , quindi maggiore di quella della sabbia

- l’aria (o in generale qualunque gas) ha una densità che è circa un millesimo

di quella dell’acqua, perché, a parità di massa, occupa un volume molto

maggiore

Massa e densità sono spesso confusi.

Ad esempio, un pezzo di legno può sembrare più leggero di un bullone di ferro,

anche se pesa di più, perché ha una densità minore.Esempio 3

Sapendo che la densità del ferro è di 7,9 g/cm3, quanto vale la massa di 3 cm3 di ferro?

m= 7,9 · 3 = 23,7 g

Esempio 2

L’affermazione: “Il ferro è più pesante dell’acqua” è significativa?

NO! Il ferro ha una densità maggiore dell’acqua!

La densità (3)

Esempio 1

Spendo che 2 cm3 d’oro, hanno una massa di 38,6 g, quanto vale la densità in g/cm3?

3cmg3,19

26,38 ===

Vmd

Gas - Struttura libera- Forma propria: NO

- Volume proprio: NO

Gli stati di aggregazione della materia

LiquidoStruttura libera ma organizzata

-Forma propria NO-Volume proprio SI’

SolidoStruttura organizzata rigidamente

-Forma propria SI’

-Volume proprio SI’

Materiali “molli”Struttura organizzata a metà fra quella

di un solido e quella di un liquido(plastilina, gelatina, ecc.)

I fenomeni termici

La temperatura:è una grandezza fisica caratteristica del corpo (variabile di stato), dipende cioè

dallo stato del sistema in un dato istante e non dalla storia precedente

È “atipica” per diversi motivi:• varia in relazione alla temperatura dei corpi vicini (equilibrio

termico),• può variare in presenza di interazioni (fenomeni di attrito,

reazioni chimiche, assorbimento di radiazione)• è atipica la modalità di misura e di determinazione dell’unità di

misura.

Lo stato termico delle cose e la temperatura (1)

Come si misura la temperatura?

Per ottenere misure di temperatura si sfruttano generalmente metodi indirettibasati sugli effetti di processi di riscaldamento o raffreddamento.

ad esempio… misurazione della dilatazione termica subita dai corpi.

Il convenzionale termometro a mercurio misura la variazione di volume delmercurio quando varia la sua temperatura

L'allungamento della colonna di mercurio

dipende dalla temperatura.

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Lo stato termico delle cose e la temperatura (2)

Dal principio “zero” della termodinamica:

Ponendo a contatto due corpi di temperature diverse, dopo un certo

tempo i due corpi assumono una stessa temperatura di equilibrio.

Poiché la massa del mercurio è molto piccola rispetto alla massa del

corpo, la “temperatura di equilibrio” è sostanzialmente quella

iniziale del corpo e quindi possiamo dire che il mercurio misura la

temperatura del corpo

Lo stato termico delle cose e la temperatura (3)

Unità misura della temperatura

L’atipicità della scala di misura: occorre stabilire dei “punti fissi”- 0°C → ghiaccio che fonde- 100°C → acqua che bolle

Queste sono delle scelte del tutto convenzionali: in altre “scale ditemperatura” la scelta è diversa

Unità comunemente utilizzata: grado Celsius [ °C]

nella scala Celsius:- la “temperatura zero” non corrisponde a una effettiva temperatura “nulla”, ma a

una temperatura convenzionale- esistono temperature “sotto zero” (negative)

Fenomeni termici: il caloreIl calore

non è una grandezza caratteristica del corpo!È una grandezza che descrive la quantità di energia scambiata

durante una interazione termica tra due corpi

Il calore non descrive uno “stato”ma piuttosto un “processo”

Ponendo a contatto due corpi di temperature diverse, dopo uncerto tempo i due corpi assumono una stessa temperatura di

equilibrio, intermedia rispetto alle due temperature iniziali: ilcorpo più caldo cede una certa quantità di energia (calore!) al

corpo più freddo, fino a quando le due temperature si eguagliano

La quantità di calore

Unità di misura della quantità di calore nel S.I.: joule [J]

Unità di misura comunemente utilizzata: caloria [cal]

1 cal = 4,18 J

Quanto è grande la “caloria”? Non molto: occorre 1 caloriaper scaldare di 1°C 1 grammo di acqua!

Esempio: per una tazzina di caffè, si debbono scaldare circa 40 g di acquadi circa 80°C, quindi occorrono circa 3200 calorie!

Il “valore energetico” o “potere calorifico”

È la quantità di calore che si può ottenere bruciandocompletamente una certa quantità di quella sostanza (100 g)

La conduzione termica

La conduzione termica è il fenomeno di propagazione delcalore per contatto

Quanto tempo occorre perché i duemateriali raggiungano la stessa

temperatura?

Da cosa dipende la rapidità di trasmissionedel calore?

S

L

- dalla superficie di contatto S

- dalla differenza di temperatura

- dalla lunghezza della sbarra

-dalle caratteristiche del materiale (conducibilità termica)

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La sensazione di caldo e freddoLa sensazione corporea di “caldo” o di “freddo” è un fenomenocomplesso, che dipende solo in parte dalla temperatura dell’oggettoche viene toccato, perché dipende soprattutto dal “flusso di calore”che entra o esce, e quindi:

- dalla differenza fra la temperatura dell’oggetto e latemperatura corporea (esperimento delle trebacinelle),

- dalla capacità termica dell’oggetto: se l’oggetto èmolto grande e ha una grande capacità termica,mantiene la propria temperatura e quindi il flussodi calore non diminuisce (uno spillo roventesembra meno caldo di un cucchiaio di metallo cheha una temperatura molto minore)

- dalla conducibilità termica dell’oggetto: un pezzo dilegno appare meno freddo di una tazza di ceramicao di un oggetto metallico perché conduce menorapidamente il calore e quindi il flusso di calore èminore

Qualunque sostanza può passare da uno stato di

aggregazione all’altro.La condizione perché ciò avvenga è fornirle o sottrarle energia

I cambiamenti di stato (1)

aeriforme

liquidosolido

aeriforme

liquidosolido

ENERGIA FORNITA ALLA SOSTANZA

ENERGIA SOTTRATTADALLA SOSTANZA

Ad esempio con l’acqua

I cambiamenti di stato (2)

liquido

solido

aeriforme

Obiettivi:

üRiconoscere e discriminare gli oggetti per forma, colore, consistenza

üClassificare, manipolare, verbalizzare e rappresentare le proprietà dellesostanze

üGiocare liberamente usando oggetti vari (“pasticciare”)

üRiconoscere la differenza fra corpi solidi, liquidi e aeriformi

üCogliere l’idea di peso e intuire che la bilancia è uno strumento perrivelare equivalenze fra pesi

ü Imparare a usare la bilancia e intuire che il “peso” si misura

üCogliere l’idea di equilibrio di forze e sperimentarlo con vari materiali

Come e che cosa fare con i bimbi sulle “cose”

• La scatola da mettere in ordine

• Gli oggetti da riconoscere

• La calza della befana

• La bilancia a piattelli

• Il gioco del mercato

• Chi vuole fare la bilancia?

• Fare l’equilibrio con il proprio peso: la tavola oscillante

• Peso e sforzo

Percorsi sulle “cose” Percorsi sulle cose: la scatola da mettere in ordine

• Obiettivo specifico per la fisica:

- riconoscere e discriminare delle proprietà degli oggetti: forma, colore, funzione, consistenza

- classificazioni libere, manipolazione, verbalizzazione e rappresentazione delle proprietà

• Obiettivi trasversali

- considerazioni sull'esperienza

- comprensione e spirito di osservazione,

• Materiali: sassi, conchiglie, bottoni, bottiglie , contenitori, fave, ceci, fagioli, pennarelli…

• Attività:- suddividere i bambini a due a due- mettere a disposizione di ogni coppia un mucchio di oggetti.

- mettere in ordine gli oggetti… mettere insieme quelli che sembrano più simili…- verbalizzare la modalità usata per “ordinare”: funzione, forma, colore, dove si trovano…

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Percorsi sulle cose: la scatola da mettere in ordine Percorsi sulle cose: gli oggetti da riconoscere

• Obiettivo specifico per la fisica:

- riconoscere e discriminare gli oggetti in base a forma, dimensioni, peso

• Obiettivi trasversali

- manualità

- comprensione e spirito di osservazione,

• Materiali: oggetti vari: sassi, conchiglie, bottoni, bottiglie, tubetti , contenitori, giocattoli, sacconero non trasparente

• Attività:- Ogni bambino ha un tempo stabilito per riconoscere il maggior numero di oggetti presenti dentro il sacco- Ottiene un punteggio maggiore chi ne ha riconosciuti di più!

Percorsi sulle cose: gli oggetti da riconoscere

DISCUSSIONE - VERBALIZZAZIONE:“Come hai fatto ad identificare gli oggetti?”

Cosa si capisce in più vedendo direttamente gli oggetti? Perché qualchebambino si è sbagliato?”

Percorsi sulle cose: la calza della befana

• Obiettivo specifico per la fisica:

- capire che c’è una relazione tra il peso dell’oggetto messo in una gambadella calzamaglia e l’allungamento prodotto

• Obiettivi trasversali

- manualità

- considerazioni sull'esperienza e sui processi coinvolti nella stessa

- comprensione e spirito di osservazione,

• Materiali: una calzamaglia da bambino, oggetti vari: sassi, conghiglie ,bottoni, giocattoli…

• Attività (parte I): Più lungo = più pesante? - Un bambino alla volta introduce piccoli oggetti o delle palline di plastica in una delle gambe. - Confronta gli allungamenti prodotti, in relazione alla gamba “vuota”. - Quale oggetto conviene introdurre per allungare di più la gamba?

Percorsi sulle cose: la calza della befana

• Attività (parte I): Provare a pesare - scegliere delle unità di misura, costruite dai bambini stessi usando oggetti uguali (ad esempio chiodini, semini…) - inserire in una gamba della calzamaglia un oggetto “misterioso” - i bambini debbono rendere uguale la lunghezza dell’altra gamba usando i pesini

preparati prima.

DISCUSSIONE / VERBALIZZAZIONE

il grado di allungamento è in relazione

con la forza peso dei giocattoli.

Percorsi sulle cose: la bilancia a piatti• Obiettivo specifico per la fisica:

- capire che i pesi possono essere confrontati usando uno strumento

- confrontare direttamente masse e forze peso

- scoprire l’equilibrio tra le forze peso

• Obiettivi trasversali

- manualità

- esprimere considerazioni sull'esperienza e sui processi

- comprensione e spirito di osservazione,

• Materiali: una bilancia a piatti, oggetti vari: sassi, conchiglie,

bottoni, giocattoli…

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Percorsi sulle cose: la bilancia a piatti

• Attività (parte I): qual è il più pesante? - mettere i due oggetti da confrontare nei due scodellini e osservare da che lato pende la bilancia.

Chi è capace di far stare i due piattidella bilancia in pari?

Come puoi scegliere gli oggettiadatti?

Cosa succede quando i due piattisono perfettamente equilibrati?

Cosa vuol dire?

EQUILIBRIO DELLE FORZE PESO!!!

Percorsi sulle cose: la bilancia a piatti

• Attività (parte II): Quanto pesa?- scegliere delle unità di misura, costruite dai bambini stessi usando oggetti uguali (ad esempio chiodini, semini…)- mettere l'oggetto da misurare in uno scodellino e aggiungere una per volta le masse-campione nell'altro scodellino, in modo da riequilibrare i due lati.

DISCUSSIONE /VERBALIZZAZIONE

Quanti pennarelli ci vogliono per equilibrareuna mela?

Quante “unità” (pezzi di puzzle) ci vogliono perequilibrare un peluche?

Percorsi sulle cose: il gioco del mercato

• Obiettivo specifico per la fisica:

- capire che i pesi possono essere confrontati usando uno strumento

- confrontare direttamente masse e forze peso

- scoprire l’equilibrio tra le forze peso Obiettivi trasversali

- manualità

- considerazioni sull'esperienza e sui processi

- comprensione e spirito di osservazione,

• Materiali: bilance a piatti, semi grandi: fave, fagioli, mais, piselli…

• Attività : Il mercato - qualche bambino fa il venditore . Ha un negozio di chicchi (fagioli, piselli, mais…) e una bilancia a piatti - gli altri bambini sono i compratori e hanno una certa quantità di soldi (ad esempio bulloni) da spendere al mercato - si apre il mercato e i compratori vanno a comprare

Percorsi sulle cose: il gioco del mercato

si può scambiare purché abbia lo stesso peso!!

Esempi:“vorrei 3 bulloni di

lenticchie”“mi dia 20 tappi di mele”

Percorsi sulle cose: fare l’equilibrio con il proprio peso

• Obiettivo specifico per la fisica:

- scoprire l’equilibrio tra le forze peso

• Attività : - provare a fare in modo che la tavola rimanga in equilibrio

Osservazioni

-Se i due bambini rimangono fermi, la tavola cadedalla parte del bambino più pesante

Cosa succede se uno dei due bambini si sposta verso il centro della tavola?

Fare molte prove per arrivare ad una conclusione comune:

Più il bambino si avvicina al centro della tavola,minore è la sua capacità di far scendere l’altalena dal suo lato

Percorsi sulle cose: chi vuole fare la bilancia

• Obiettivo specifico per la fisica:

- approccio al concetto di forza peso attraverso la sensazione di sforzo fisicoper tenere sospeso l’oggetto

• Attività : Valutare i pesi con le mani - Il bambino che vuole fare la bilancia chiude gli occhi e gli vengono date due buste (o piatti) di

plastica da reggere - gli altri bambini scelgono gli oggetti da confrontare - si può provare a far confrontare il peso di due oggetti uguali e vedere se il bambino li

riconosce come tali, oppure confrontare il peso di due oggetti leggermente diversi per vedere lasensibilità del “bambino- bilancia”

E’ lo stesso se si scambia l’oggettosulla mano destra con quello sulla

mano sinistra? Perché?

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Percorsi sulle cose: peso e sforzo

• Obiettivo specifico per la fisica:

- peso e sforzo fisco: verbalizzare il concetto di peso

Come i bambini interpretano la parola peso?I bambini interiorizzano l’idea di peso, di pesante e di leggero a partire dalla sensazione della fatica

per tenere, per tirare e per spingere.Quando parlano di peso, non si riferiscono al concetto fisico di massa, ma piuttosto intendono

qualcosa di più vicino al concetto di forza – peso.

Valorizzare le espressioni e le verbalizzazioni da parte dei bambini che associano il concettodi peso a quello di forza, in modo da utilizzarle come spunti di riflessioni per tutti

“non riesco a spostarlo perché è troppo pesante! Ci vuole troppa forza!

Percorsi sulle cose: peso e sforzo

Obiettivi:

ü Sensazione termica (sentire caldo / freddo)

ü Distinguere: Sentire Caldo / Essere caldo / Diventare caldo / Tenere caldo /

ü Stato termico (essere caldo / freddo)

ü Condizioni di equilibrio termico

ü Interazioni termiche tra sistemi e riscaldamento

ü Il ruolo del tipo di materiale nei processi di interazione termica

ü Oggetti a diverse temperature

ü La fusione delle sostanze

ü La conducibilità dei materiali

Come e che cosa fare con i bimbi suifenomeni termici

Percorsi sui fenomeni termici• Da esperienza quotidiana: Quale è il più caldo?

• La sensazione termica: il tocco

• Il tocco inganna?

• Lo stato termico: la temperatura

• La temperatura delle cose che si toccano

• Le cose in mano

• Sciogliere un ghiacciolo

• Fare i ghiaccioli

Percorsi sui fenomeni termici: Quale è il più caldo?

• Obiettivi specifici per la fisica:

- Sensazione termica (sentire caldo / freddo)

- Stato termico (essere caldo / freddo)

• Materiali: Scenario (raccontato o disegnato o ricreato)

Esempio: scenario disegnatoEsempio: Scenario raccontato

Esempio di storia: un piccolo orsacchiotto si perde nel boscod'inverno e ha tante disavventure, finché non ritrova la suamamma e si addormenta con lei nella loro accogliente grotta…

Si parla di ogni oggetto e della sua storia:

-il legno che brucia,

- l'acqua della pentola prima di andare sul fuoco e ora che "fuma"

-la tazza con il latte "fumante",

-le ciabatte di mamma orso,

- la coperta e il letto prima che ci andasse mamma orso e ora…

Percorsi sui fenomeni termici: Quale è il più caldo?• Attività:

- gli oggetti rappresentati siano tutti ugualmente caldi? - quale è il più caldo?

- (si distribuisce il disegno ed i pennarelli): disegna un pallino blu sulle cose fredde o rosso su quelle calde.

• Attività:- quali sono gli oggetti caldi?- ritaglia gli oggetti nel disegno e ordinali dal più caldo al più freddo- per i bambini più piccoli: confronto a due a due degli oggetti della storia

Si possono riscaldare gli oggetti, ma serve metterli sulfuoco o farli interagire con cose calde, come succede allatazza riscaldata dal latte, al letto riscaldato da mamma

orsa e all'acqua riscaldata dalla pentola.

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Percorsi sui fenomeni termici: Quale è il più caldo?

DISCUSSIONE - VERBALIZZAZIONE:Verbalizzare le esperienze di sensazioni termiche

“In base a cosa hai fatto l'indicazione dell'oggetto più caldo?”

Ciascun bambino racconta sempre una propria esperienza

MICHELA Io mi sono scottato nella pentola

STEFANO La nonna fa le torte calde ma si mangiano solo la mattina dopo

ALESSANDRO Ho assaggiato il caffè era bollente

EMANUELE Ma, ma il caffé non è per noi!

ALESSANDRO In frigo è fresco, in freezer ci sono tutte cose fredde, gelate

ROBERTO La pastasciutta è calda ma non scotta come il riso

DAVIDE L L'acqua con le bollicine è fredda perché le bollicine fanno fresco

LUCIA La neve è fredda, io in montagna uso i guanti per prendere la neve

DAVIDE I cubetti di ghiaccio la mamma li mette qui sul ginocchio quando cado, sono freddi

Percorsi sui fenomeni termici: Quale è il più caldo?

Ciascuno riporta la propria esperienza e non tutti hannoavuto le stesse esperienze

Come si fa a sapere quanto è caldo un corpo?

- “lo tocco!”

- "misuro la sua febbre con il termometro"

DISCUSSIONE-VERBALIZZAZIONE:“In base a cosa hai fatto l'indicazione dell'oggetto più caldo?”

Le informazioni che ricaviamo non sono sufficienti a deciderequal è l'oggetto più caldo.

Percorsi sui fenomeni termici: il tocco• Obiettivo specifico per la fisica:

- esplorare la sensazione termica su oggetti di diversi materiali posti a temperatura ambiente.

- ordinare formando una sequenza relativa alla sensazione termica

• Obiettivi trasversali

- considerazioni sull'esperienza e sui processi coinvolti nella stessa

- comprensione

- spirito di osservazione,

• Materiali: cubetti di diversi materiali (polistirolo, legno, plastica, ferro, gomma), scatoletta persimboleggiare con zona rossa le cose che danno sensazione di caldo e blu le cose che dannosensazione di freddo

Percorsi sui fenomeni termici: il tocco• Attività:

- toccare i vari oggetti ed ad esprimere verbalmente la propria sensazione termica in termini dicaldo o freddo- appoggiare le cose nella scatoletta con uno spazio rosso, uno spazio bianco ed uno spazio blu:le cose che danno la sensazione di freddo nello spazio blu, le cose che danno sensazione di caldonello spazio rosso e nello spazio bianco i materiali ordinati per “sensazione termica”

Oggetti fatti di materialidiversi ci danno diversa

sensazione termica.

DISCUSSIONERicerca dei risultati comuni

gli oggetti di legno e di polistirolodevono stare nello spazio rosso,

mentre la gomma e la vite stannonello spazio blu.

Percorsi sui fenomeni termici: Il tocco

Altri tipi di formalizzazione della sensazione termica:

L'individuazione del piùcaldo tra coppie di oggetti

Per oggetti percepiti viavia più caldi, viene

associato un quadratinopiù grande

Percorsi sui fenomeni termici: Il tocco inganna?

• Obiettivo specifico per la fisica:

- la sensazione termica dipende dalla temperatura della nostra mano

• Obiettivi trasversali

- considerazioni sull'esperienza e sui processi coinvolti nella stessa

- comprensione e spirito di osservazione,

• Materiali: vaschetta rossa con acqua molto calda, vaschetta azzurra con acqua fredda, vaschettabianca con acqua tiepida

• Attività: - Sistemare: Una vaschetta rossa con acqua molto calda Una vaschetta azzurra con acqua fredda Una vaschetta bianca con acqua tiepida - A turno fare in modo che ogni bambino immerga le mani - nella vaschetta rossa, - poi in quella bianca, - successivamente in quella azzurra - poi in quella bianca.- Ad ogni immersione devono verbalizzare la sensazione termica.

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Percorsi sui fenomeni termici: Il tocco inganna?

Alessandro:

E' strana l'acqua "tiedipa"!

DISCUSSIONE /VERBALIZZAZIONELa sensazione termica relativa all'acqua tiepida è diversa nel caso che

precedentemente le mani siano state immerse nell'acqua calda o nell'acqua fredda.

Il tocco inganna!?

Percorsi sui fenomeni termici: la temperatura dellecose che si toccano

CONCLUSIONEQuando due oggetti a temperatura diversa vengono in contatto

il più caldo riscalda quello più freddo e si portano a una temperatura intermedia.

Osservazioni e discussioni

- ho due tazzine sul tavolo ed in una verso il caffè. La tazzina si scalda. Il caffè scalda la tazzina;- metto gli spaghetti caldi in un piatto, il piatto si scalda;- metto il latte caldo nella tazza, la tazza si scalda;- metto acqua fredda nella bottiglia, la bottiglia si raffredda;- verso acqua calda in acqua fredda, l'acqua fredda si scalda: tutta l'acqua diventa tiepida

• Obiettivo specifico per la fisica:

- interazione termica di due oggetti aventi inizialmente due temperature diverse

• Obiettivi trasversali

- esprimere considerazioni sull'esperienza e sui processi coinvolti nella stessa

- comprensione

- spirito di osservazione,

Percorsi sui fenomeni termici: sciogliere un ghiacciolo

• Obiettivo specifico per la fisica:

- gli oggetti possono avere diversa conducibilità termica

• Obiettivi trasversali

- considerazioni sull'esperienza e sui processi coinvolti nella stessa

- comprensione e spirito di osservazione

• Attività:

- Far sedere i bambini in cerchio sul tappeto

- Mostrare e far toccare in successione il parallelepipedo di polistirolo, la ciotola d'argento, i

ghiaccioli. Che sensazione termica danno?

- Raccontare le esperienze con i ghiaccioli: cosa succede se lo dimentico sul tavolo, se lo lascio in

freezer, se lo lascio in frigo?

- Appoggiare un ghiacciolo sulla ciotola e l'altro sul parallelepipedo di polistirolo.

- Fare delle previsioni: quale dei due ghiaccioli secondo voi si scioglie prima?

Risposta classica: quello sul polistirolo perché il polistirolo “è” più caldo

Percorsi sui fenomeni termici:sciogliere un ghiacciolo

Cosa succede in realtà.Si scoglie prima quello sulla ciotola di metallo!!!

Perché succede il contrario di quello che avevano previsto?

Michela: Il freddo va più d'accordo con gli amici freddi.Ligeia: Il polaretto sull'argento si è sciolto prima, quello sulpolistirolo dopoMatilda: Il ghiacciolo della ciotola si disfatto per primo ma poitutto è disfattoFrancesco: Hai imbrogliato

Francesco: Eh… il ferro è più forte del polistirolo e allora disfa prima il ghiaccioloRebecca: L'argento è più liscio e allora scivola di più il ghiaccioloHakim: Il polaretto sul polistirolo e durato di più quello sul ferro noAlessandro: Il ghiacciolo sull'argento è diventato acqua rossa, l'altro è rimasto come neveEmanuele: Il polaretto sull'argento si è sciolto prima, quello sul polistirolo dopo… la magia faquello che vuoleRoberto: abbiamo mangiato i ghiaccioli, io sono stato veloce come il brillo (il contenitore che brilla)

Percorsi sui fenomeni termici: fare i ghiaccioliPianificazione di un intervento didattico

Preparate un breve intervento didattico sul tema “le cose e i

fenomeni termici” che contenga

• il contesto: età dei bambini

• una descrizione dettagliata della/e attività che proponete

• gli obiettivi riguardanti la fisica del fenomeno: concetti e

abilità specifiche

• gli obiettivi riguardanti le abilità “trasversali”

• le modalità di “verifica”